[发明专利]地热开采用隔热保温管及其制造方法

说明书

本发明涉及一种地热开采用隔热保温管及其制造方法，属于地热开采利用技术领域。所述的地热开采用隔热保温管，包括内衬管、外管和隔热材料，内衬管两端弯折成型有外翻边，外管套接在内衬管外部，外管的两端分别压靠在内衬管两端的外翻边上，内衬管与外管之间的空腔中填充有隔热材料。本发明的地热开采用隔热保温管，具有隔热性能好、螺纹连接强度高、耐腐蚀、自润滑、防结垢、可下井深度深、使用寿命长的特点；其制造方法，科学合理、简单易行。

技术领域

本发明涉及一种地热开采用隔热保温管及其制造方法，属于地热开采利用技术领域。

背景技术

地热能是一种清洁可再生能源。随着能源结构调整以及愈加严峻的环保压力，地热能的利用正在受到重视。据国土资源部中国地质调查局2015年调查评价结果，全国336个地级以上城市浅层地热能年可开采资源量折合7亿吨标准煤；全国水热型地热资源量折合1.25万亿吨标准煤，年可开采资源量折合19亿吨标准煤；埋深在3000-10000米的干热岩资源量折合856万亿吨标准煤。

地热井分为多种，通常，中深度的地热井，有2000-3000米，浅层地热井有1000米左右，还有一些用于科研的地热井，达到4000-5000米。目前，大多采用聚乙烯管作为保温管柱，存在以下缺陷：

(1)拉伸强度低，仅有几十MPa，下井深度受限；

(2)易老化、使用寿命短(大约1年)；

(3)现场融化焊接，质量不可控，易导致掉井；

(4)抗内压外挤能力差，注水启动时，内外压力差易导致管柱变形，无法正常运行；

(5)聚乙烯管柱自重轻，水循环时存在管柱摆动，造成水运行参数不稳定，效率低下。

为保证地热能源的热利用率，研发隔热性能优良、管柱重量轻、螺纹连接强度高、具有防腐蚀、防结垢性能共存的地热井专用保温管柱刻不容缓。

发明内容

根据以上现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种地热开采用隔热保温管，具有重量轻、隔热性能好、螺纹连接强度高、耐腐蚀、自润滑、防结垢、可下井深度深、使用寿命长的特点，本发明还提供其制造方法，科学合理、简单易行。

本发明所述的地热开采用隔热保温管，包括内衬管、外管和隔热材料，内衬管两端加热弯折成型有外翻边，外管套接在内衬管外部，外管的两端分别压靠在内衬管两端的外翻边上，内衬管与外管之间的空腔中填充有隔热材料。

其中：

隔热材料为发泡聚氨酯、玻璃纤维或气凝胶中的一种。

外管两端设置有外螺纹，不同外管之间采用接箍连接，将单个的地热开采用隔热保温管连接成整体，即地热开采用隔热保温管柱。

内衬管为高密度聚乙烯管，外管为钢制管。

外管的内径与内衬管的外径之间的差值为2-5mm，用于填充隔热材料。

本发明所述的地热开采用隔热保温管的制造方法，包括以下步骤：

1)按尺寸加工外管，在外管两端加工外螺纹；

2)按尺寸切取高密度聚乙烯内衬管；

3)在高密度聚乙烯内衬管外侧包裹隔热材料，将包裹了隔热材料的高密度聚乙烯内衬管通过机械缩径后，牵引进钢制外管内，得组合管体；

或者，

将高密度聚乙烯内衬管套装到钢制外管内，在高密度聚乙烯内衬管与钢制外管之间的空腔内填充隔热材料，得组合管体；